第一節 教師認為學生必須學習的「重大地球科學事件」

第四章 研究結果

在本章節共分五小節呈現研究者之研究結果。

第一節 教師認為學生必須學習的「重大地球科學事件」

教師認為學生必須學習的「重大地球科學事件」主要有九項，依照教師 認為屬於課綱的百分比依序排列為：(1)固體地球的形成(91.18%)、(2)太陽系 的起源或形成(88.24%)、(3)大氣層中氧氣的出現(82.35%)、(4)原始海洋的形 成(82.35%)、(5)盤古大陸的分裂(76.47%)、(6)地球上早期生命的出現—藍菌 出現(76.47%)、(7)大氣層中臭氧的出現(73.53%)、(8)台灣島的形成(70.59%)、

(9)大霹靂的發生(70.59%)。選擇排名之前九項事件為重大事件之原因有二：

A.這九項事件至少有 70%以上的教師認為重要且為課綱內容，與第十項 55%

的比率存在極大的斷層(gap)。B.這九項事件之教師排名平均名次都屬於優先 之事件。(見表七)

「恐龍滅絕的事件」在教師的評分中出現很特殊的情況，在請教師對重 要度進行排名時，它的教師平均排名為第九名，屬於前十大事件，然而卻只 有 50%的教師認為這項事件屬於課綱內容。(見表七)

進一步分析教師對「重大地科事件排序」與「重要課綱內容排序」的相

關性，其結果顯示，高中教師認定的重大地科事件與重要課綱內容兩者達顯

著正相關，即教師認為重要之地科事件亦等同於認為該事件屬於重要課綱內

容。(見表八)

表 七 重大地球科學事件調查結果 I

排名 事件名稱 平均排名 平均排名 平均排名 平均排名 認為本項屬於 課綱內容 課綱內容 課綱內容

課綱內容百分比 1 固體地球的形成 固體地球的形成 固體地球的形成 固體地球的形成

16.12 91.18%

2 太陽系的起源或形成 太陽系的起源或形成 太陽系的起源或形成 太陽系的起源或形成

14.79 88.24%

3 _{大氣層中氧氣的出現 大氣層中氧氣的出現 大氣層中氧氣的出現 大氣層中氧氣的出現}

17.32 82.35%

4 _{原始海洋的形成 原始海洋的形成 原始海洋的形成 原始海洋的形成}

17.62 82.35%

5 盤古大陸的分裂 盤古大陸的分裂 盤古大陸的分裂 盤古大陸的分裂

18.74 76.47%

6 地球上早期生命 地球上早期生命— 地球上早期生命 地球上早期生命 — — —藍菌出現 藍菌出現 藍菌出現 藍菌出現

18.79 76.47%

7 _{大氣層中臭氧的出現 大氣層中臭氧的出現 大氣層中臭氧的出現 大氣層中臭氧的出現}

17.15 73.53%

8 台灣島的形成 台灣島的形成 台灣島的形成 台灣島的形成

16.12 70.59%

9 大霹靂的發生 大霹靂的發生 大霹靂的發生 大霹靂的發生

17.79 70.59%

10 _{末次冰期的開始} 10.82 55.88%

11 恐龍以及恐龍的滅絕

19.06

50.00%

12 三葉蟲的滅絕 12.88 50.00%

13 人類最早提出日心說(地動說) 10.29 47.06%

14 哺乳類的出現 13.09 44.12%

15 最早的人類出現 12.56 32.35%

16 最早出現的陸生植物 12.94 32.35%

17 最早出現的陸生動物 13.29 32.35%

18 最早有堅硬部分(如殼、骨頭)的生

物出現 15.62 29.41%

19 始祖鳥的出現 15.88 26.47%

20 最早魚類的出現 15.85 23.53%

表 八 重大地球科學事件調查結果 II 優先排序與重要課綱排序

之相關 Spearman’s rho

優先排序與重要課綱排序 之相關

Kendall’s tau 全部事件

0.922**^〣 0.781**^〣

**表示 p<0.01、*表示 p<0.05 的情形下達顯著。

且根據 Cohen’s 之 ES(效果量)標準，r=0.1

^〡

(小)；r=0.3

^〢

(中)；r=0.5

^〣

(大)。

第二節 學生及教師對「重大地球科學事件」的認知 一、學生及教師對「重大地球科學事件」的興趣與實際課程接觸頻率

的關係

由皮爾森積差相關分析結果，發現學生在兩者分數呈現低度相關性且未達顯 著(r=0.11，見表九)，並繪圖顯示(見圖一)，興趣的平均分數範圍從 3.26(大氣層 中臭氧的出現)到 3.53(大霹靂的發生)，課程頻率平均分數的範圍從 2.92(盤古大 陸的分裂)到 3.38(太陽系的起源與形成)。由此可知九項事件裡，平均而言學生最 感興趣的事件為「大霹靂的發生」 ，而學生最不感興趣的地科事件為「大氣層中 臭氧的出現」 。以出現頻率而言， 「太陽系的起源與形成」是九項事件中最常出現 的事件，而「盤古大陸的分裂」是最不常出現的事件。

表 九 教師與學生之事件興趣及事件頻率之相關係數 事件興趣及事件頻率之相關

Spearman’s rho

事件興趣及事件頻率之相關 Kendall’s tau

學生 9 項

重大事件

^0.150

〡 0.111^〡

教師 9 項

重大事件

^0.472

〢 0.388^〢

**表示 p<0.01、*表示 p<0.05 的情形下達顯著。

且根據 Cohen’s 之 ES(效果量)標準，r=0.1

^〡

(小)；r=0.3

^〢

(中)；r=0.5

^〣

(大)。

3.30 3.35 3.40 3.45 3.50

地科事件興趣 地科事件興趣 地科事件興趣 地科事件興趣

3.00 3.10 3.20 3.30 3.40

地 科 事 件 頻 率 地 科 事 件 頻 率 地 科 事 件 頻 率 地 科 事 件 頻 率

A

A

A A A

A

A

A A

太陽系的起源或形成 太陽系的起源或形成 太陽系的起源或形成 太陽系的起源或形成 固體地球的形成

固體地球的形成 固體地球的形成 固體地球的形成

台灣島的形成 台灣島的形成 台灣島的形成 台灣島的形成 大氣層中臭氧的出現

大氣層中臭氧的出現 大氣層中臭氧的出現 大氣層中臭氧的出現 大氣層中氧氣的出現 大氣層中氧氣的出現 大氣層中氧氣的出現 大氣層中氧氣的出現

原始海洋的形成 原始海洋的形成 原始海洋的形成 原始海洋的形成

大霹靂的發生 大霹靂的發生 大霹靂的發生 大霹靂的發生

盤古大陸的分裂 盤古大陸的分裂 盤古大陸的分裂 盤古大陸的分裂 地球上早期生命

地球上早期生命 地球上早期生命

地球上早期生命----藍菌出現 藍菌出現 藍菌出現 藍菌出現

圖 一 學生對於重大地科事件之興趣與課程出現頻率圖

至於教師的部分，則與學生大不相同，在地科事件興趣與課程教學頻率的部 分達中度以上的相關性(表九)，其事件興趣與課程教學頻率圖為圖二。興趣的平 均分數範圍從 3.5(大霹靂的發生)到 4.3(大氣層中臭氧的出現、氧氣的出現)，課 程頻率平均分數的範圍從 2.9(大霹靂的發生)到 3.8( _{大氣層中臭氧的出現} )。由此可 知九項事件裡，教師最感興趣的事件為「大氣層中臭氧的出現」及「大氣層中氧 氣的出現」 ，而最不感興趣的地科事件為「大霹靂的發生」 。以出現頻率而言， 「大 氣層中臭氧的出現」是九項事件中教師自認最常教學的事件，而「大霹靂的發生」

是最不常教學的事件。

3.60 3.80 4.00 4.20

地科事件興趣 地科事件興趣 地科事件興趣 地科事件興趣

3.00 3.20 3.40 3.60 3.80

地 科 事 件 頻 率 地 科 事 件 頻 率 地 科 事 件 頻 率 地 科 事 件 頻 率

A A

A A

A A

A

A

A

太陽系的起源或形成 太陽系的起源或形成 太陽系的起源或形成 太陽系的起源或形成 固體地球的形成

固體地球的形成 固體地球的形成 固體地球的形成

台灣島的形成 台灣島的形成 台灣島的形成 台灣島的形成

大氣層中臭氧的出現 大氣層中臭氧的出現 大氣層中臭氧的出現 大氣層中臭氧的出現

大氣層中氧氣的出現 大氣層中氧氣的出現 大氣層中氧氣的出現 大氣層中氧氣的出現 原始海洋的形成

原始海洋的形成 原始海洋的形成 原始海洋的形成

大霹靂的發生 大霹靂的發生 大霹靂的發生 大霹靂的發生

盤古大陸的分裂 盤古大陸的分裂 盤古大陸的分裂 盤古大陸的分裂

地球上早期生命 地球上早期生命 地球上早期生命

地球上早期生命----藍菌出現 藍菌出現 藍菌出現 藍菌出現

圖 二 教師對於重大地科事件之興趣與課程出現頻率圖

在這裡也出現與之前 Trend and Chang(2007)一樣的研究結果(對象為國小教 師)，即學生的「興趣平均範圍」也是「課程頻率平均範圍」的一半，但是若分 析教師部分則發現，高中教師與國小教師不同，其「興趣平均範圍」與「課程頻 率平均範圍」大約相等。(見表十、十一)

表 十 學生對重大地球科學事件的興趣與課程出現頻率平均

興趣 出現頻率

事件名稱

平均數 標準差 平均數 標準差 太陽系的起源或形成

太陽系的起源或形成 太陽系的起源或形成

太陽系的起源或形成 3.48 0.96 3.38 0.92 固體地球的形成

固體地球的形成 固體地球的形成

固體地球的形成 3.31 0.86 3.32 0.89 台灣島的形成

台灣島的形成 台灣島的形成

台灣島的形成 3.36 0.89 2.98 1.01 大氣層中臭氧的出現

大氣層中臭氧的出現 大氣層中臭氧的出現

大氣層中臭氧的出現 3.26 0.85 3.20 0.90 大氣層中氧氣的出現

大氣層中氧氣的出現 大氣層中氧氣的出現

大氣層中氧氣的出現 3.29 0.87 3.22 0.89 原始海洋的形成

原始海洋的形成 原始海洋的形成

原始海洋的形成 3.45 0.86 3.27 0.95 大霹靂的發生

大霹靂的發生 大霹靂的發生

大霹靂的發生 3.53 1.05 3.12 0.98 盤古大陸的分裂

盤古大陸的分裂 盤古大陸的分裂

盤古大陸的分裂 3.36 0.94 2.92 0.99 地球上早期生命藍菌出現

地球上早期生命藍菌出現 地球上早期生命藍菌出現

地球上早期生命藍菌出現 3.28 1.00 3.05 1.03

n=422

表 十一 教師對重大地球科學事件的興趣與課程出現頻率平均

興趣 出現頻率

事件名稱

平均數 標準差 平均數 標準差 太陽系的起源或形成

太陽系的起源或形成 太陽系的起源或形成

太陽系的起源或形成 3.80 0.92 3.60 0.70 固體地球的形成

固體地球的形成 固體地球的形成

固體地球的形成 3.60 0.97 3.70 0.82 台灣島的形成

台灣島的形成 台灣島的形成

台灣島的形成 4.20 0.63 3.40 0.70 大氣層中臭氧的出現

大氣層中臭氧的出現 大氣層中臭氧的出現

大氣層中臭氧的出現 4.30 0.67 3.80 0.63 大氣層中氧氣的出現

大氣層中氧氣的出現 大氣層中氧氣的出現

大氣層中氧氣的出現 4.30 0.67 3.50 0.71 原始海洋的形成

原始海洋的形成 原始海洋的形成

原始海洋的形成 3.70 1.06 3.40 0.84 大霹靂的發生

大霹靂的發生 大霹靂的發生

大霹靂的發生 3.50 1.08 2.90 0.99 盤古大陸的分裂

盤古大陸的分裂 盤古大陸的分裂

盤古大陸的分裂 3.80 0.92 3.50 0.71 地球上早期生命藍菌出現

地球上早期生命藍菌出現 地球上早期生命藍菌出現

地球上早期生命藍菌出現 3.70 1.06 3.30 0.95 若以學生事件興趣平均分數範圍的中間值及課堂出現頻率的平均分數範圍 的中間值做為兩條基準線，將所有事件的分布分為四個象限(如圖一)，則可以比 較九項事件彼此之間的相對關係，結果如下：

(1)第一象限：在九項事件中，學生較感興趣且教師也較常教學的地科事件 為「太陽系的起源與形成」 、 「原始海洋的形成」 。

(2)第二象限：在九項事件中，學生較不感興趣但教師較常教學的地科事件 為「固體地球的形成」 、 「大氣層中臭氧的出現」 、 「大氣層中氧氣的出現」 。

(3)第三象限：在九項事件中，學生較不感興趣且教師較不常教學的地科事 件為「地球上早期生命藍菌的出現」 、 「台灣島的形成」 、 「盤古大陸的分裂」 。

(4)第四象限：在本次研究的九項事件裡，學生較感興趣但教師卻較不常教 學的地科事件為「大霹靂的發生」 。

二、學生在事件興趣與課程接觸頻率的平均得分與教師的比較

進一步對教師與學生的事件興趣分數以及事件課程頻率進行比較，則可以發

現在興趣部分，教師九項事件的興趣分數有八項高於學生的興趣分數，唯一沒有

高於學生的是大霹靂的發生這項事件，同樣的情況亦發生在比較教師與學生之事

件課程頻率的分數，大霹靂的發生同樣屬於九項事件中唯一一項學生分數高於教

師的事件。(見圖三、圖四)

地科事件名稱 地科事件名稱 地科事件名稱 地科事件名稱

地球上早期生命藍 菌出現 盤古大陸的分裂 大霹靂的發生 原始海洋的形成 大氣層中氧氣的出

現 大氣層中臭氧的出

現 台灣島的形成 固體地球的形成 太陽系的起源或形

成

M ea n M ea n M ea n M ea 興 n 興 興 興 趣 趣 趣 趣

5.00

4.00

3.00

2.00

1.00

0.00

Error bars: +/- 1 SE

教師 學生

樣本別

圖 三 教師與學生之事件興趣比較

地科事件名稱 地科事件名稱 地科事件名稱 地科事件名稱

地球上早期生命藍 菌出現 盤古大陸的分裂 大霹靂的發生 原始海洋的形成 大氣層中氧氣的出

現 大氣層中臭氧的出

現 台灣島的形成 固體地球的形成 太陽系的起源或形

成

M ea n M ea n M ea n M ea 事 n 事 事 事 件 件 件 件 頻 頻 頻 頻 率 率 率 率

4.00

3.00

2.00

1.00

0.00

Error bars: +/- 1 SE

教師 學生

樣本別

圖 四 教師與學生之事件頻率比較

三、學生對「重大地球科學事件」年代認知的表現

在這個部分，直接對回收的問卷計算九項「重大地球科學事件」在年代認知 這個向度的答對人數，及所佔百分比。可以發現學生對九項事件中能達出正確年 代比率最高的事件前三名為： 「太陽系的起源或形成」85%、「大霹靂的發生」

77%、 「固體地球的形成」75%，其餘事件之答對率皆低於 60%。

若將相對年代再細分為紀認知及代認知的話，則發現不論在代認知或者紀認 知中答對率前三名的事件亦是「太陽系的起源或形成」 、 「大霹靂的發生」 、 「固體 地球的形成」 ，其餘事件之答對率皆低於 65%。(見表十二)

四、學生對「重大地球科學事件」相對年代排序的表現

在這個部分，直接對回收的問卷計算九項「重大地球科學事件」的答對人數 及所佔百分比。可以發現學生在九項事件中能答出正確年代比率最高的事件前四 名為： 「台灣島的形成」76%、 「固體地球的形成」72%、 「大霹靂的發生」71%、

「太陽系的起源或形成」71%，其餘事件之答對率皆低於 60%。

接著研究者對相對年代排序總分以及年代認知的總分進行 t-test，結果發現 兩者在統計上達顯著差異，相對年代排序顯著優於年代認知(t=19.21，p<0.0001，

Cohen’s d=1.62，屬於大效果量)。若將年代認知細分為代認知及紀認知與相對年 代排序總分的關係上，則代認知及紀認知出現完全不同的情況，代認知與相對年 代排序能力沒有顯著差異(t=0.00，p=1.00，Cohen’s d=0，屬於小效果量)，而相 對年代排序則在統計上顯著優於紀認知(t=-9.35，p<0.0001，Cohen’s d=0.75，屬 於中~大的效果量)。(見表十三、圖六 a~c)。

五、學生對「重大地球科學事件」的絕對年代認知

在這個部分，直接對回收的問卷計算九項「重大地球科學事件」的答對人數，

及所佔百分比。可以發現學生對九項事件中能正確達出絕對年代的人數少之又少

(見表十四、圖五)，所有的事件答對率皆未超過 51%(見表十二)。此結果顯示台

灣學生對於絕對年代的認知明顯不佳。

表 十二 學生對重大地球科學事件的認知表現

年代 年代 年代 年代認知 認知 認知 認知

答對率 重大地科

事件項目

代認知 代認知 代認知 代認知 答對率

紀認知 紀認知 紀認知 紀認知 答對率

相對 相對 相對 相對排序 排序 排序 排序

答對率

絕對年代 絕對年代 絕對年代 絕對年代

答對率 整體平 整體平 整體平 整體平 均 均 均

均答對率 答對率 答對率 答對率

太陽系的起源或形

85%

太陽系的起源或形 太陽系的起源或形 太陽系的起源或形成 成 成 成

91% 79%

71%

30%

68%

固體地球的形成

75%

固體地球的形成 固體地球的形成 固體地球的形成

84% 67%

72% 51% 69%

33%

台灣島的形成 台灣島的形成 台灣島的形成 台灣島的形成

51% 15%

76%

18% 40%

32%

大氣 大氣 大氣

大氣層中臭氧的出現 層中臭氧的出現 層中臭氧的出現 層中臭氧的出現

36% 27%

32% 20% 29%

30%

大氣層中氧氣的出 大氣層中氧氣的出 大氣層中氧氣的出 大氣層中氧氣的出 現

現 現 現

33% 26%

37% 21% 29%

54%

原始海洋的形成 原始海洋的形成 原始海洋的形成 原始海洋的形成

62% 46%

57% 33% 50%

大霹靂的發生

77%

大霹靂的發生 大霹靂的發生 大霹靂的發生

85% 68%

71%

28%

63%

17%

盤古大陸的分裂 盤古大陸的分裂 盤古大陸的分裂 盤古大陸的分裂

27% 8%

50% 20% 26%

28%

地球上早期的 地球上早期的 地球上早期的

地球上早期的生命 生命 生命 生命—

藍菌出現 藍菌出現 藍菌出現 藍菌出現

28% 27%

33% 32% 30%

n=422

表 十三 全體學生各認知的差異比較(以 t-test 分析)：

比較項目

t

是否存在 顯著差異

p 值

Cohen’s d

(效果量) 95%CI 年代認知>相對年代排序 19.21 0.000** 1.62

^〣

(3.22;3.96)

代認知>相對年代排序

10.00

1.000**

1.30^〡

(-0.27;0.27) 紀認知>相對年代排序 -9.35 0.000** 0.75

^〢

(-1.67;-1.09) 年代認知>絕對年代 33.27 0.000** 2.92

^〣

(5.48;6.17)

代認知>絕對年代 19.03 0.000** 1.51

^〣

(2.00;2.47) 紀認知>絕對年代

16.96

0.000** 0.59

^〢

(0.62;1.10) 相對年代排序>絕對年代 15.97 0.000** 1.31

^〣

(1.96;2.51) 代認知>紀認知 14.05 0.000** 0.83

^〣

(1.18;1.57)

**表示 p<0.01、*表示 p<0.05 的情形下達顯著。

且根據 Cohen’s 之 ES(效果量)標準，d=0.20

^〡

(小)；d=0.50

^〢

(中)；d=0.80

^〣

(大)。

表 十四 學生在絕對年代概念的答對題數與人數

答對題數 人數

9

111

8

118

7

119

6

125

5

136

4

138

3

154

2 106

1

191

0

144

註：本構念總題數為九題。

絕對年代答題統計 絕對年代答題統計 絕對年代答題統計 絕對年代答題統計

0 20 40 60 80 100 120

9 8 7 6 5 4 3 2 1 0

答對題數 答

對 人 數

答對人數

圖 五 絕對年代之答對題數與人數長條圖

接下來，研究者將絕對年代的總分與年代認知的總分進行 t-test 分析，看兩 者是否有顯著差異，結果發現在 0.01 信心水準下，兩者在統計上已經達顯著差 異(t=33.27，p<0.001，Cohen’s d=2.92，屬於大效果量)。由此分析以及答題率 結果可知，學生對於地科事件的年代認知在統計上顯著優於學生對地科事件的絕 對年代認知。

若將年代認知細分為代認知及紀認知後，則可以發現兩項認知與絕對年代答 對率的關係結果相同。在 0.01 信心水準下，代認知顯著優於絕對年代認知 (t=3.67，p<0.001，Cohen’s d=1.51，屬於大效果量)，紀認知亦顯著優於絕對年代 認知(t=1.79，p=0.11，Cohen’s d=0.59，屬於中~大的效果量)。由此分析結果可知，

學生對於地科事件的代認知及紀認知在統計上皆顯著高於學生對地科事件的絕 對年代認知(見表十三、圖六 d~f)。

此外，研究者亦對絕對年代以及相對年代排序的總分進行 t-test 分析，結果 發現在結果發現在 0.01 信心水準下，兩者在統計上達顯著差異(t=15.97，

p<0.001，Cohen’s d=1.31，屬於大效果量)。由此分析結果可知，學生對於地科

事件的相對年代排序認知亦顯著高於學生對絕對年代的認知(見表十三、圖六 g)。

圖 六 全體學生各認知的平均數比較圖

Mea n Mea n Mea n Mea 認n 認認 認知 知知 知總 總總 總分 分分 分

10.00 8.00 6.00 4.00 2.00

0.00

認知分類 認知分類 認知分類 認知分類

相對年代排序 年代認知

Error bars: +/- 1 SE 代認知 認知分類認知分類認知分類認知分類相對年代排序 Mea

n Mea n Mea n Mea 認n 認 認認 知知 知知 總 總 總 總分 分 分 分

6.00 5.00 4.00 3.00 2.00 1.00 0.00

Error bars: +/- 1 SE

認知分類 認知分類 認知分類 認知分類

相對年代排序 紀認知

Mea n Mea n Mea n Mea 認n 認認 認知 知知 知總 總總 總分 分分 分

6.00 5.00 4.00 3.00 2.00 1.00 0.00

Error bars: +/- 1 SE

認知分類認知分類

認知分類認知分類絕對年代認知 年代認知

Mea n Mea n Mea n Mea 認n 認 認認 知知 知知 總 總 總 總分 分 分 分

10.00 8.00 6.00 4.00 2.00 0.00

Error bars: +/- 1 SE

認知分類認知分類 認知分類認知分類

絕對年代認知 代認知

Mea n Mea n Mea n Mea 認n 認認 認知 知知 知總 總總 總分 分分 分

6.00 5.00 4.00 3.00 2.00 1.00 0.00

Error bars: +/- 1 SE 認知分類認知分類認知分類認知分類

絕對年代認知 紀認知

Mea n Mea n Mea n Mea 認n 認 認認 知 知 知 知總 總 總 總分 分 分 分

4.00 3.00 2.00 1.00 0.00

Error bars: +/- 1 SE

認知分類 認知分類 認知分類 認知分類

絕對年代認知 相對年代排序

Mea n Mea n Mea n Mea 認n 認認 認知 知知 知總 總總 總分 分分 分

6.00 5.00 4.00 3.00 2.00 1.00 0.00

Error bars: +/- 1 SE

圖中之*表達顯著(*為 p<0.05，**為

p<0.01)，

^〡

表小效果量，

^〢

表中效果量，

〣

表大效果量。

a. b.

c.

e.

g.

d.

f.

**

^〣

**

^〡

**

^〢

**

^〣

**

^〣

**

^〡

**

^〣

六、學生「地科事件的答對率」與「對事件興趣」及「事件出現頻率」

的關係

接著分析影響學生答對率的因素，推測可能與對事件的興趣及課堂出現的頻 率有關。因此將九項事件之年代認知答對率、相對年代排序答對率、絕對年代答 對率與前述因素做皮爾森相關係數分析，結果發現：

(1) 事件在課堂上出現之頻率越高，則學生對該事件的答對率越高：不論是年 代認知、代認知、紀認知、絕對年代排序、全部認知，它們與事件出現頻 率的相關係數皆高於與地科事件興趣的相關係數，顯示課堂出現頻率與興 趣相較之下，對前述各項認知的相關較高，且皆為正相關(r=0.16-0.77)。(見 表十五)

表 十五 學生對地科事件興趣與課程頻率對答對率的相關係數

n=422

Correlations

(Pearson r) 對地科事件興趣 地科事件出現頻率

年代認知答對率 0.66

^〣*

0.71*

^〣

(代認知答對率) 0.70*

^〣

0.63

^〣*

(紀認知答對率) 0.60

^〣*

0.77*

^〣

相對年代排序答對率 0.66

^〣*

0.16

^〡*

絕對年代答對率 0.04

^〡*

0.55

^〣*

全部認知答對率 0.65

^〣*

0.63

^〣*

**表示 p<0.01、*表示 p<0.05 的情形下達顯著。

且根據 Cohen’s 之 ES(效果量)標準，r=0.1(小)

^〡

；r=0.3

^〢

(中)；r=0.5

^〣

(大)。

(2) 與相對年代排序答對率較相關者為對事件之興趣(r=0.66，效果量大)，排 序答對率與事件出現頻率相關性較低(r=0.16，效果量小)。

(3) 代認知答對率與地科事件興趣之相關係數，在 0.05 信心水準下，兩者達

顯著(r=0.70*，效果量大)。

(4) 地科事件出現頻率與年代認知、紀認知兩項之相關係數，在 0.05 信心水 準下，皆達顯著(年代認知：r=0.71*，效果量大；紀認知：r=0.77**，效 果量大)。

第三節 學生「重大地球科學事件」認知之相關因素

在地球科學課程當中，代認知及紀認知為課本強調之基礎知識，是建構完整 地質時間概念的先備概念，但在對學生進行有關地科(質)事件的評量時，教師及 國內之學科能力測驗多著重於相對年代排序的能力或絕對年代的時間範圍，因 此，在本研究中研究者即針對此兩項認知進行相關因素的分析與討論。

一、高中學生相對年代排序認知的相關因素

在本項分析裡，研究者將學生排序地科事件的總分作為依變項，將其餘變項 (包含地科興趣、地科信心、事件興趣、事件頻率、代認知、紀認知、絕對年代 認知共七項)投入，由逐步回歸分析(Stepwise)的結果可以發現，只有代認知、地 科自信心與絕對年代認知出現在模式 1 當中，且代認知、地科自信心及絕對年代 認知與學生相對年代排序認知為正相關，並在統計上達顯著(代認知：t=4.49，

p<0.001；地科自信心：t=2.94，p=0.003；絕對年代認知：t=4.54，p<0.001。f

² =0.18，

屬於中效果量)，且 R ² =0.15，表示代認知、地科自信心及絕對年代認知對於學生 的相對年代排序認知的變異量有 15％的解釋力。

二、高中學生絕對年代認知的相關因素

接著研究者將學生絕對年代認知的總分作為依變項，將其餘變項(含地科興 趣、地科信心、事件興趣、事件頻率、代認知、紀認知、相對年代排序共七項) 投入，由逐步回歸分析(Stepwise)的結果發現，只有紀認知、相對年代排序與地 科興趣出現在模式 2 中，且紀認知、相對年代排序及地科興趣與學生相對年代排 序認知為正相關，並在統計上達顯著(紀認知：t=5.55，p<0.001；相對年代排序：

t=4.29，p<0.001；地科興趣：t=2.22，p=0.026。f

² =0.20，屬於中效果量)，且 R ² =0.17，

表示三項變項對於學生的相對年代排序認知的變異量有 17％的解釋力。

表 十六 所有變項之相關係數表

地科興趣 地科信心 事件興趣 事件頻率 代認知 紀認知 年代認知 相對年代

排序

絕對年代 認知 地科興趣

0.590** 0.519** 0.123** 0.224** 0.214** 0.247** 0.131** 0.185**

地科信心

0.426** 0.101** 0.149** 0.195** 0.197** 0.200** 0.155**

事件興趣

0.196** 0.211** 0.239** 0.256** 0.157** 0.149**

事件頻率 0.022** -0.045** -0.017** 0.027** 0.048**

代認知

0.562** 0.855** 0.285** 0.251**

紀認知

0.909** 0.279** 0.341**

年代認知

0.318** 0.340**

相對年代排序

0.287**

絕對年代認知

**表示 p<0.01、*表示 p<0.05 的情形下達顯著。且根據 Cohen’s 之 ES(效果量)標準，r=0.1(小)；r=0.3(中)；r=0.5(大)。

表 十七 迴歸分析不同模式之各項數值：

模 式

Dependent Variables

(Cohen’s 效果量)

Explaining

variables B S.E β

t p

DW 代認知 0.30 0.07 0.21 4.49 0.000**

地科信心 0.06 0.02 0.14 2.94 0.003**

絕對年代認知 0.28 0.06 0.21 4.54 0.000**

1 相對年代排序認知 (f ² =0.18

^〢

)

Constant 1.56 0.48 3.21 0.001**

1.74

紀認知 0.23 0.04 0.26 5.55 0.000**

相對年代排序 0.15 0.04 0.20 4.29 0.000**

地科興趣 0.08 0.03 0.10 2.22 0.026*

2 絕對年代認知 (f ² =0.20

^〢

)

Constant 0.47 0.34 1.38 0.168

1.83

Note：R ² =0.15 for model 1；R ² =0.17 for model 2；

**表示 p<0.01，*表示 p<0.05 達顯著相關。

且根據 Cohen’s 之 ES(效果量)標準，f ² =0.02

^〡

(小)；f ² =0.15

^〢

(中)；f ² =0.35

^〣

(大)

第四節 學生性別在其地科興趣、地科信心、地科事件興趣 及地科事件出現頻率之差異

一、學生性別對地科興趣及地科信心之影響

研究者將男生與女生的地科興趣的總分以及地科信心的總分兩部分分別進 行兩次 independent t-test 分析(見表十八、圖七)，看是否在統計上有顯著差異，

結果發現在 0.05 信心水準下，地科信心達到顯著差異，而地科興趣則沒有男女 之間的差異(地科信心：t=2.233，p<0.05，Cohen’s d=0.22，屬於小~中效果量)。

由此分析以及男女生平均分數結果可知，男學生對於地球科學的信心在統計上 顯著高於女學生對地球科學的信心，但男生與女生對地球科學的興趣則沒有太 大的差異。

表 十八 地科興趣及地科信心之男女差異

項目 男生平均

(標準差)

女生平均

(標準差)

p

Cohen’s d 95%CI 地科興趣

地科興趣 地科興趣

地科興趣 9.05 (2.85)

8.78

(2.73) 0.330 0.10

^〡

(-0.27；0.80) 地科信心

地科信心 地科信心

地科信心 18.73 (5.72)

17.49

(5.65) 0.026* 0.22

^〡

(0.15；2.33)

**表示 p<0.01、*表示 p<0.05 的情形下達顯著。

且根據 Cohen’s 之 ES(效果量)標準，d=0.20(小)

^〡

；d=0.50

^〢

(中)；d=0.80

^〣

(大)。

group group group group

地科信心 地科興趣

M ea n V A R 00 00 2

M ea n V A R 00 00 2

M ea n V A R 00 00 2

M ea n V A R 00 00 2

20.00

15.00

10.00

5.00

0.00

Error bars: +/- 1 SE

女生 男生 類別

圖 七 地科興趣及地科信心之男女差異圖

*

^〡

二、學生性別對地科事件興趣之影響

研究者將男生與女生的事件興趣的總分進行 independent t-test 分析(見表十 九、圖八)，看是否有顯著差異，結果發現，九項事件中女生興趣顯著高於男生 的事件為「台灣島的形成」(t=-2.009，p<0.05，Cohen’s d=0.20，屬於小~中效果 量)，而九項事件中男生興趣顯著高於女生的事件為「太陽系的起源或形成」以 及「大霹靂的發生」(太陽系的起源或形成：t=2.675，p<0.01，Cohen’s d=0.26，

屬於小~中效果量；大霹靂的發生：t=3.312，p<0.01，Cohen’s d=0.32，屬於中 效果量)。由此分析以及男女生平均分數結果可知，九項事件中有三項事件男女 生之間在統計上有顯著差異，此三項事件分別為台灣島的形成、太陽系的起源 或形成以及大霹靂的發生，第一項事件為女生顯著高於男生其餘兩項則是男生 顯著高於女生。

若把九項事件再做分類，分為天文領域、大氣領域、海洋領域、古生物領 域及地質五項領域，分別比較男女生在五項領域是否有差異時，可以發現只有 在天文領域的部分男女生之間在統計上有顯著差異，男生對天文領域的事件興 趣顯著高於女生(t=2.146，p<0.05，Cohen’s d=0.21，屬於小~中效果量)。

表 十九 事件興趣之男女差異

事件項目 男生平均

(標準差)

女生平均

(標準差)

p

Cohen’s d 95%CI 女生較感興趣之事件

女生較感興趣之事件 女生較感興趣之事件 女生較感興趣之事件

固體地球的形成 3.29 (0.889)

3.34

(0.836) 0.556** 0.06

^〡

(-0.215；0.116) 台灣島的形成 3.28

(0.907)

3.45

(0.868) 0.045** 0.20

^〡

(-0.345；-0.004) 盤古大陸的分裂 3.35

(0.952)

3.37

(0.928) 0.848** 0.02

^〡

(-0.198；0.163) 地球上早期生命-

藍菌的出現

3.26 (1.058)

3.30

(0.943) 0.640** 0.04

^〡

(-0.239；0.147) 男生較感興趣之事件

男生較感興趣之事件 男生較感興趣之事件 男生較感興趣之事件

太陽系的起源或形成 3.60 (0.967)

3.35

(0.946) 0.008** 0.26

^〡

(0.006；0.433)

事件項目 男生平均 (標準差)

女生平均

(標準差)

p

Cohen’s d 95%CI 男生較感興趣之事件

男生較感興趣之事件 男生較感興趣之事件 男生較感興趣之事件

大氣層中臭氧的出現 3.27 (0.811)

3.26

(0.893) 0.878** 0.01

^〡

(-0.150；0.176) 大氣層中氧氣的出現 3.31

(0.865)

3.26

(0.877) 0.536** 0.06

^〡

(-0.114；0.219) 原始海洋的形成 3.46

(0.868)

3.44

(0.856) 0.810** 0.02

^〡

(-0.145；0.186) 大霹靂的發生 3.68

(1.001)

3.35

(1.076) 0.001** 0.32

^〡

(0.136；0.534) 地科子領域

地科子領域 地科子領域

地科子領域(ES topic)

天文領域 2.84 (0.876)

2.66

(0.822) 0.032** 0.21

^〡

(0.015；0.341)

**表示 p<0.01、*表示 p<0.05 的情形下達顯著。

且根據 Cohen’s 之 ES(效果量)標準，d=0.20(小)

^〡

；d=0.50

^〢

(中)；d=0.80

^〣

(大)。

group group group group

地球上早期生命藍 菌的出現 盤古大陸的分裂 大霹靂的發生 原始海洋的形成 大氣層中氧氣的出

現 大氣層中臭氧的出

現 台灣島的形成 固體地球的形成 太陽系的起源或形

成

M ea n M ea n M ea n M ea 總 n 總 總 總 分 分 分 分 平 平 平 平 均 均 均 均

4.00

3.00

2.00

1.00

0.00

Error bars: +/- 1 SE

女生 男生

類別

圖 八 地科事件興趣之男女差異圖

*

^〡

**

^〡

**

^〡

三、學生性別對地科事件出現頻率之影響

研究者將男生與女生事件頻率的總分進行 t-test 分析(見表二十、圖九)，看 在統計上是否有顯著差異，結果發現九項事件中女生認為在課堂中出現頻率顯 著高於男生認為出現頻率的事件有四，分別為台灣島的形成(t=-2.366，p<0.05，

Cohen’s d=0.23，屬於小~中效果量)、藍菌的出現(t=-2.102，p<0.05，Cohen’s d=0.21，屬於小~中效果量)、大氣層中氧氣的出現(t=-2.221，p<0.05，Cohen’s d=0.22，屬於小~中效果量)及原始海洋的形成(t=-2.088，p<0.05，Cohen’s d=0.20，屬於小~中效果量)。由此分析以及男女生平均分數結果可知，九項事 件中有四項事件男女生之間在統計上有顯著差異，此四項事件分別為台灣島的 形成、藍菌的出現、大氣層中氧氣的出現以及原始海洋的形成，且皆為女生顯 著高於男生。

表 二十 事件頻率之男女差異

事件項目 男生平均

(標準差)

女生平均

(標準差)

p

Cohen’s d 95%CI 女生認為出現頻率高之事件

女生認為出現頻率高之事件 女生認為出現頻率高之事件 女生認為出現頻率高之事件

台灣島的形成 2.87 (1.023)

3.11

(0.976) 0.018* 0.23

^〡

(-0.423；-0.039) 盤古大陸的分裂 2.85

(1.009)

3.00

(0.959) 0.124 0.15

^〡

(-0.337；0.041) 地球上早期生命-

藍菌的出現

2.95 (1.045)

3.16

(1.002) 0.036* 0.21

^〡

(-0.407；-0.014) 太陽系的起源或形成 3.36

(0.933)

3.41

(0.911) 0.554 0.06

^〡

(-0.230；0.124) 大氣層中臭氧的出現 3.18

(0.877)

3.23

(0.936) 0.558 0.06

^〡

(-0.225；0.122) 大氣層中氧氣的出現 3.13

(0.888)

3.32

(0.880) 0.027* 0.22

^〡

(-0.361；-0.022) 原始海洋的形成 3.18

(0.932)

3.37

(0.960) 0.037* 0.20

^〡

(-0.374；-0.011)

**表示 p<0.01、*表示 p<0.05 的情形下達顯著。

且根據 Cohen’s 之 ES(效果量)標準，d=0.20

^〡

(小)；d=0.50

^〢

(中)；d=0.80

^〣

(大)。

*

^〡〢〣

group group group group

地球上早期生命藍 菌的出現 盤古大陸的分裂 大霹靂的發生 原始海洋的形成 大氣層中氧氣的出

現 大氣層中臭氧的出

現 台灣島的形成 固體地球的形成 太陽系的起源或形

成

M ea n M ea n M ea n M ea 總 n 總 總 總 分 分 分 分 平 平 平 平 均 均 均 均

4.00

3.00

2.00

1.00

0.00

Error bars: +/- 1 SE

女生 男生

類別

圖 九 地科事件頻率之男女差異圖

第五節 學生性別對其「重大地球科學事件」認知的影響

研究者將男生與女生的五項認知的總分分別進行五次 t-test 分析(見表二十 一、圖十)，看是否有顯著差異，結果發現，除了代認知以外，其餘四項認知在 比較性別時，男生與女生之間在統計上皆達顯著差異，且依平均數可知四項認 知皆為男生顯著高於女生(年代認知：t=2.211，p<0.05，Cohen’s d=0.22，屬於 小~中效果量；代認知：t=1.933，p=0.054，Cohen’s d=0.19，屬於小~中效果量；

紀認知：t=1.986，p<0.05，Cohen’s d=0.19，屬於小~中效果量；相對年代排序 認知：t=4.631，p<0.001，Cohen’s d=0.45，屬於小~中效果量；絕對年代認知：

t=3.023，p<0.01，Cohen’s d=0.29，屬於小~中效果量)。

*

^〡

*

^〡

*

^〡

*

^〡

表 二十一 各項認知之男女差異

**表示 p<0.01、*表示 p<0.05 的情形下達顯著。

且根據 Cohen’s 之 ES(效果量)標準，d=0.20

^〡

(小)；d=0.50

^〢

(中)；d=0.80

^〣

(大)。

group groupgroup group

絕對年代認知 相對年代排序

紀認知 代認知

年代認知

Mea n Mea n Mea n Mea 總n 總總 總分 分分 分平 平平 平均 均均 均

10.00

8.00

6.00

4.00

2.00

0.00

Error bars: +/- 1 SE

女生 男生

類別

圖 十 各項認知之男女差異圖 群組 男生平均

(標準差)

女生平均

(標準差)

p

Cohen’s d 95%CI 性別(男,女)

年代認知 8.94 (3.47)

8.13

(3.97) 0.028* 0.22

^〡

(0.094；1.518) (代認知) 5.13

(1.73)

4.78

(2.01) 0.054 0.19

^〡

(-0.003；0.714) (紀認知) 3.80

(2.26)

3.35

(2.41) 0.048* 0.19

^〡

(0.005；0.897) 相對年代排序 5.52

(2.67)

4.34

(2.57) 0.000** 0.45

^〡

(0.681；1.685) 絕對年代認知 3.01

(2.16)

2.41

(1.89) 0.003** 0.29

^〡

(0.206；0.987)

*

^〡

**

^〡

*

^〡

**

^〡